淺談翻轉課堂下高中生物“探究性實驗”的教學實踐

摘要：以“探究環境因素對光合作用的影響”為例，探索了在翻轉課堂下生物學科探究性實驗的教學模式：課前學生自主學習，設計實驗方案;課堂討論交流，完善設計，完成實驗。將科學探究的主要環節置于課前和課中進行，促進師生、生生交流，積極互動，拓展課堂的開放性，培養學生生物學科素養。

關鍵詞：翻轉課堂;探究性實驗;教學實踐

生物學科的實驗教學，習慣于在課堂當中講述實驗原理和實驗過程，學生在實驗室完成實驗、書寫實驗報告，教師做批改。這種教學模式，主要表現為教書，很少體現育人。生物學科育人價值的集中體現是高中生物學科素養，其內容有生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任。作為實驗學科的生物，學生實驗就是一個培養學生學科素養的很好載體。教材有多個探究性實驗，如何進行“探究性實驗”的教學，達到育人的效果，本文擬以“探究環境因素對光合作用的影響”為例，探索在翻轉課堂下生物學科探究性實驗的教學模式。

1翻轉課堂教學模式

翻轉課堂是指將原本教學內容的順序打亂，教師需要根據不同知識之間的聯系以及邏輯關系，來對教學順序進行合理安排。課堂只能作為學生獲得知識的主要途徑之一，網絡的合理利用可以提升學生獲取知識的能力。教師可以利用多媒體教學技術，用微課等引導學生對知識進行學習，加強對問題的思考;以小組合作學習的方式，加強教師與學生、學生與學生之間的溝通交流。在翻轉課堂中，把教為主導改為學為主導，可以提升理科思維的訓練，把知識的傳授和學生的科學探究有機結合，提升學科素養。線上教學的引入，翻轉課堂模式應會多應用。

2探究性實驗

教材實驗有探究性實驗與驗證性實驗，每種實驗設計，都要遵循對照、單一變量、等量和可重復原則;自變量、因變量的設置，無關變量的控制都需要重點考慮。與驗證性實驗相比，探究性實驗最大的特點是“實驗沒做，結果未知”，因此，在設計探究性實驗時，需對結果進行預測，應把多種可能都進行描述，書寫表述時分類討論即“1.如果......（現象），則......（結論）;2.如果......（現象），則......（結論）。”最后通過具體的實驗，驗證自己的假設。

3翻轉課堂下高中生物“探究性實驗”的教學實踐

傳統的教學模式，無法完成一個真實的探究過程。實際情況是老師講實驗，學生聽實驗、背實驗。為了改變這種現狀，從翻轉課堂的角度，對“探究環境因素對光合作用的影響”這個實驗做了嘗試。

3.1課前：學生自主學習，設計實驗方案

教師把教材的實驗內容制作為微課（也可為導學單），讓學生課前自主學習并設計實驗方案。

3.11微課設計思路

展示不同環境條件下，農作物減產的真實情境，強調農作物的減產主要是因為光合作用受到了影響，提出問題：1.影響光合作用的環境因素有哪些？2.它們為什么會影響光合作用呢？3.影響光合作用的原理是什么？請設計實驗探究相關因素對光合作用的影響，要求寫出實驗思路和預期結果（注意自變量、因變量和無關變量分別是什么？考慮自變量的設置，因變量的選擇，無關變量的控制等）。把微課發布在釘釘、QQ等平臺，供學生學習。

3.12學生觀看微課，設計實驗方案

學生課前在網絡平臺上自主觀看微課，根據題目的指引，思考環境因素對光合作用的影響原理，自主設計光照強度、CO2濃度、溫度等對光合作用影響的實驗方案。

3.2課堂：討論、交流并完善探究實驗方案，完成實驗得出結論

在老師指導下學生以小組為單位展示、討論各自設計的實驗方案，修改并完善各自的實驗方案。在交流與討論的過程中，教師針對性地引導學生對相關方案進行分析和評價，如光照強度對光合作用的影響，引導學生分析實驗的自變量是光照強度;因變量是植物的生長狀況，因變量的選擇得考慮實驗操作中的可行性，可修改為單位時間內上浮的小圓葉片數;無關變量有溫度、CO2濃度等，實驗中應控制相同。

3.3引導學生對實驗進行創新，培養學科素養

在各小組完善自己的實驗設計后，老師提出問題：能否設計一個裝置，同時探究多種環境因素對光合作用影響呢？引導討論，該裝置如何同時實現多個自變量的設置、無關變量的控制。最后師生交流得到思路，把裝置設計為箱子，光源置于箱底，燒杯在箱頂以光源作為圓心擺放成圓形，各燒杯到光源距離相等，光照強度相同，可以同時探究除光照強度以外的其他因素對光合作用的影響，如CO2濃度可以在一組燒杯內放入不同濃度相同溫度的NaHCO3溶液，溫度可以在一組燒杯內放入相同濃度不同溫度的NaHCO3溶液;設計在縱向以圓心為起點同時等距擺放多只燒杯，由于與光源的距離不同，達到改變光照強度的問題，探究光照強度對光合作用的影響;一個裝置一次實驗達到多個探究的目的。

經過學生設計、老師引導討論完善、學生動手操作及對數據進行統計分析，得出結論：當環境條件發生改變時，光合作用速率會發生改變，不同因素的影響有差異。

4 課后反思

翻轉課堂的教學模式，讓學生課前自主設計實驗過程，有足夠的時間獲取信息，并進行分析與思考，對學生的科學思維進行全方位的鍛煉;課堂教學中，經過小組的分享與討論，可以改正錯誤，認清不足;深入的討論與交流，理解了自變量、因變量、無關變量等的設置，拓展了實驗思路和創新精神，培養了科學思維和科學探究能力，提升了學科素養。

[參考文獻]

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